电力是一种优质的清洁能源,但电力的产生伴随着大量的能源消耗和各种污染物的排放,尤其是CO2的排放,因而也成为我国CO2减排的重点关注对象。在电力产业链中,发电侧是CO2排放的直接环节,因此发电侧CO2的减排成为了电力行业节能减排的重中之重。目前,推进我国电力行业节能减排主要依靠的是行政手段,包括能源规划政策的制定、关停小火电机组、CO2减排监管等方面。但这些措施的实施在力度及干预的范围方面都存在明显的不足,主要体现在CO2减排途径不通畅、电源优化配置不合理等方面。为更好的兑现我国CO2减排承诺,发电侧CO2减排研究需要引入更新的机制途径,提高各利益主体的收益,提高发电侧各主体参与减排的积极性,实现电源结构和电力资源的优化配置。以此为背景,本文主要研究火电机组CO2排放联合调度、区域间CO2联合减排机制、风火电之间联合CO2减排机制、分布式清洁能源群组合调度、风火打捆消纳的经济和效益机制,提出了相应的模型和方法。火电机组发电是CO2排放的重要贡献源。论文以成本、能耗、排放为目标分别构建了火电机组调度优化模型以及兼顾三个目标的多目标优化模型,并与传统的计划电量分配模型进行了对比分析,发现多目标优化模型可以更好的兼顾火电机组的发电成本、燃料能耗和CO2排放量,为发电侧火电机组CO2减排政策的制定提供更准确的定量分析依据。C02排放的控制需要区域间的协调配合,区域间联合CO2减排是一条有效的途径。论文综合考虑跨区域能源优化配置过程中涉及的发电成本、备用成本、输电费用以及排放成本等要素,构建了区域发电成本优化模型、环境效益优化模型、综合优化模型,研究了清洁能源参与区域能源优化所带来的效益。同时研究了碳排放价格对区域能源优化的引导效果。风火互补机制是发电侧不同电源类型联合CO2减排的重要手段。论文根据风电场弃风原因和管理措施分析,基于风火互补机制构建了计及发电权交易的发电主体利益分析模型,并在不同风功率预测情形下,研究了风电场和各火电机组的收益情况。以减少风电场弃风量为目标,构建了风火打捆外送组合调度优化模型,优化了风火电机组的出力。分布式清洁能源群发电组合是发电侧CO2减排的新型机制。论文基于不同类型电源的成本分析,构建了不同目标下的发电组合调度模型,通过实例分析,弃风量和弃光量最小目标下的各发电机组的发电成本最低,CO2排放量最小。引入峰谷分时电价,基于变化后的电力负荷需求,构建了发电成本与用户补偿成本最小化调度模型,实例验证表明峰谷分时电价的引入后,发电机组的环境效益和经济效益均有明显增加。风火电打捆外送时,各参与主体风电消纳的经济和减排效益是发电侧CO2减排的重要推动力。考虑电力外送收入和大用户直购电收入,论文构建了电网企业购售电利润最大化优化模型和合理弃风下发电成本最小化优化模型,通过实例计算了各参与主体合作博弈的超额利润；建立了风火电打捆外送增加贡献率评价模型,从理论上计算了发电侧各利益分配主体对各类贡献率指标的分值；最后基于DEA Game理论,构建了风火电打捆消纳收益分配模型,实例计算得到了风火电机组、电网企业、大用户等的综合贡献率和利润分配额,二者呈正向关系,很好的鼓励了风电的消纳,有效的降低了CO2的排放量。